上一篇推文，介紹了WIGGENS的CGQ生物量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在微生物（細(xì)胞）效能評(píng)價(jià)/菌種篩選的應(yīng)用。

? ? ??本期介紹生物量監(jiān)測(cè)在微生物（細(xì)胞）培養(yǎng)條件優(yōu)化中的應(yīng)用。培養(yǎng)基為微生物（細(xì)胞）的生長(zhǎng)提供環(huán)境條件以及碳源，氮源，生長(zhǎng)因子等。培養(yǎng)基具有通用性，但每種培養(yǎng)物都有特殊性。在通用培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上針對(duì)培養(yǎng)物的特性做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或成分添加，對(duì)目的產(chǎn)物的高效產(chǎn)出，具有重要正作用。

? ? ? 下圖是德國(guó)法蘭克福歌德大學(xué)，使用CGQ生物量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)Saccharomyces cerevisiae (一種釀酒酵母)在不同碳源組分中的生長(zhǎng)曲線(xiàn)。

? ? ? 三種碳源Glc（葡萄糖）、Gal（半乳糖）、Mal（酰胺）不同濃度對(duì)釀酒酵母的生長(zhǎng)有著明顯的影響，對(duì)遲緩期和對(duì)數(shù)期的影響顯著。碳源各組分濃度不同，對(duì)釀酒酵母進(jìn)入平臺(tái)期的時(shí)間甚至有超過(guò)6小時(shí)的差距影響。這對(duì)注重效率的工業(yè)發(fā)酵來(lái)說(shuō)，減少遲緩期的時(shí)間段，有著重要的參考意義。

?

? ? ? 下圖是，在M9培養(yǎng)基中，通過(guò)加入不同濃度的甘油，Escherichia coli (大腸桿菌)的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

? ? ?從上圖大腸桿菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)可以看出，在M9培養(yǎng)基中，甘油濃度是對(duì)大腸桿菌最終生長(zhǎng)量的最大影響因素。0.4%的甘油濃度對(duì)比0.1%的甘油濃度，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期有明顯提升，最終得到的生物量也是低濃度甘油的4倍以上。

?

? ? ? 下圖是通過(guò)培養(yǎng)過(guò)程的搖瓶補(bǔ)液，CGQ進(jìn)行的實(shí)時(shí)生物量監(jiān)測(cè)。

? ? ? 在大腸桿菌培養(yǎng)中，通過(guò)LIS搖瓶補(bǔ)液系統(tǒng)，在搖瓶培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行在線(xiàn)補(bǔ)入緩沖液，緩沖液對(duì)pH值進(jìn)行了調(diào)節(jié)。在使用LB培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌的過(guò)程中，對(duì)生物量的限制的最大因素不是培養(yǎng)基組分，而是pH值，持續(xù)的進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，可以有效的增加生物量，提高培養(yǎng)基的利用率。

更多的CGQ生物量監(jiān)測(cè)應(yīng)用，請(qǐng)參考如下文獻(xiàn)：

[1]Tripp?et al?(2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)

[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol?productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).

[3]Gottardi?et al.?(2017):De novo biosynthesis of trans-cinnamicacidderivatives in?Saccharomycescerevisiae?(AppliedMicrobiology and Biotechnology).

[4]Bracharz?et al.?(2017):The effects of TORC signal interference on?lipogenesis?in theoleaginous?yeast?Trichosporonoleaginosus?(BMCBiotechnology).?

[5]Bruder?et al.?(2016):Parallelised?onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth?characterisation of?Saccharomycescerevisia?(MicrobialCell Factories).